钢筋混凝土箱涵结构设计(新规范)

= 13.37 kN
ω1 = 1.4ωeP12 == 1.4eP2 =
6.72 36.96
kN/m2 kN/m2
x = hP/2
Nx = N4 = MC1+3N71x.-8ω3 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω1-x4+.x026(ω kN·m Vx = 2-ω
= -20.60 kN
图 L-08 图 L-09
C-D 137.83
(四)截面设 计 1、顶板 (BC钢)筋按左、 右对称，用
(1)跨中 l0 = 2.78 m ， Md =
长 由细《比公路钢 筋混凝土及
h = 0.30 m ，
a = 0.03 m ，
45.60 kN ·em0 = ，Md/Nd i =h/121/=2 =
l0/i =
Nd = 44.16 kN 1.033 m 0.087 m 32.10 > 17.5
0
44.90
0
0
61.33
36.40 -11.03
50.96 70.41
95.85 106.94
N4 30.44 36.53
0 0 0 61.33 11.03 101.30 137.83
图 L-06
图 L-07
设计: 唐小港 2021/4/7
第3页
(3)左侧墙 (图L-08)
(4)右侧墙 (图L-09)
(5)构件内力 汇总表
1.4eP1+1.4 ω1 = e车
= 1.42e7P.23+1.4 kN/m2 ω2 = e车
57.55 kN/m2 x = hP/2 Nx = N3 = MB1+0N61x.-9ω4 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω11x0+.x823(ω kN·m Vx = 2-ω
=
44.16 45.60 15.44
kN kN kN·m kN
1.2p恒 ω1 = +1.4(q车-
= 1.21p.恒01 ω2 = +1.4(q车
= 175.08
kN/m2 kN/m2
x = LP/2
Nx = N3 = MA1+0N63x.-9ω4 1 kN Mx = ·x2/2-
= ω14x3+.x820(ω kN·m Vx = 2-ω
=
4.80 -2.59 7.92
kN/m2 kN·m kN
McA = McD -
McB = Mc=C K-(3K+8)/[
= Kp(h2P/K6++7()M/c[A
Nc1 = -pMhcPB/)3/-hP
Nc3 N=c2Nc=4 (McA-
p = eP2=McA e=P1Mc=D
0 21.60
kN/m2
= -45.05 kN
MD -5.73 -6.88 -2.59 -6.46 -12.66 -11.55 20.75 12.88 -61.49 27.18 0 12.13 16.99 44.16
N (kN)
N2
N3
0
30.44
0
36.53
7.92
0
24.15
解得 故为大偏心 受压构件。
应按最小配 筋率配置受 选用 φ12 @ 90 mm ，
故抗剪截面 符 由合《《公公路路钢 筋混凝土及
故可不进行 斜 2、截底面板抗剪(AD钢)筋按左、 右对称，用
80.13 = 11500x( 0.57-x/2)
x = 0.012 m
≤
ξbh0 =
0.56× 0.57 =
构件 B-C
Md -18.00
Nd B 44.16
Vd 106.94
Md 45.60
Nd B-C 44.16
A-D
-75.85
A 95.85
106.94
43.80
A-D 95.85
B-A
-18.00
B 106.94
44.16
10.83
B-A 106.94
C-D
-60.92
C 137.83
44.16
-4.06
Φ = 30 °
γ1 =
18
kN/m3
[σ0] = 350 kPa
fsd =
C fcd = ftd = γ2 =
C γ3 =
HRB335 12 280
25 11.5 1.23
25
15 24
mm MPa
MPa MPa kN/m3
kN/m3
δ = 0.3 m C1 = 0.3 m
t = 0.28 m
LP = CL20+=t
车辆荷载
(2)b种荷载 作用下 (图
恒载
(3)c种荷载 作用下 (图
恒载
(4)d种荷载 作用下 (图
> 1.3/2 0.6/2+Htan30°= 0.76 m m< 1.8/2
m
a= (0.6/2+Ht 2.824 m
0.2/2+Hta
< 1.4/2
n30b°== 0.562 m m
(0.2/2+Ht 1.124 m
0.5
m
L = L0+2=t 2.78 m
hP = h0+δ= 3.06 m
h = h0+=2 3.3 m
δ = 3.6 m
c = 0.45 m
d = 0.4 m
B = 3.96 m
p恒 = γ 1H+γ2δ =
eP1 = γ 1HetPa2 n=2(4γ5 1(H+h)tan2
21.90
4.80 26.40
a 1.2×∑结构、土的重力
b
c 1.4×∑土侧压力
a
车辆荷载
d
1.4×∑汽车
荷载效应组合
3、构件内力 计 (1算)顶(跨板中(截图 L-06)
(2)底板 (图 L-07)
MA -5.73 -6.88 -2.59 -6.46 -12.66 -11.55 -28.67 -56.31 -75.85
M (kN·m)
ξ1 = 0.2+2ξ.27e=0 6.735 > 1.0 ，
1.15- 1+(1l.01/0h4)2 > 1.0 ， η = ξ1ξ
取ξ1 = 1.00 取ξ2 = 1.00
b = 1.00 m ，
由《公路钢 筋混凝土及
η = 1.000
e=η e0+h/2-a fcd1b.x6(5h00- m
r0Nde = x/2)
>
r0Vd = 151.6 kN
(1)跨中 l0 = 2.78 m ， Md =
h = 0.30 m ，
43.80 kN ·em0 = ，Md/Nd =
a = 0.03 m ， Nd = 95.85 kN 0.457 m
， h0 V=d 0.27 m ， = 45.05 kN
b = 1.00 m ，
MB
MC
-5.73 -5.73
-6.88 -6.88
-2.59 -2.59
-5.18 -5.18
-10.86 -10.86
-11.55 -11.55
11.37 -19.29
-0.25 -43.18
-18.00 -60.92
P = 1.2xp恒= LP/2 +1.4q车 = 88.05
Nx = NM1x == Vx =MB+PNx3-xN-3
长 由细《比公路钢 筋混凝土及
h = δ+C1
= 0.60 m ，
a = 0.，03 m ，Vd
h0 = 0.57 m ，
60.92 kN ·em0 = ，Md/Nd
Nd = 44.16 kN
= 137.83 kN
i =h/121/=2 1.380 m
= 0.173 m
l0/i = 16.05 < 17.5
100As/(bh0 0.22 %
>
= 605.0 mm2 0.2 %
0.151 m
0实.5际1×A1s 0=- 628.3 mm2
3fcu,k1/2bh0 688.5 kN
>
r0Vd = 17.0 kN
0.50×10-3
α2ftdbh0 166.1 kN
>
r0Vd = 17.0 kN
(2)结点 l0 = 2.78 m ， Md =
取ξ1 = 1.00 取ξ2 = 1.00
Nd C 44.16 D 95.85 A 106.94 D 137.83
Vd 137.83 137.83 95.85 95.85
b = 1.00 m ，
设计: 唐小港 2021/4/7
第4页
e=η e0+h/2-a fcd1b.x1(6h90- m
r0Nde = x/2)
=
21.90 -5.73 30.44
pMa=A q=车Ma=B Na=3 M=aCNa=4
=
44.12 -11.55 61.33
kN/m2 kN·m
kN kN/m2 kN·m
kN
MbA = MbB -K/(K+1) Nb=1 M=bCNb=2 ·phP2/12
Nb3 = Nb=4 phP/2
=0
pMb=A e=P1Mb=B Nb=1 M=bCNb=2
设计: 唐小港 2021/4/7
第5页
长 由细《比公路钢 筋混凝土及
i =h/121/2 =
l0/i =
0.087 32.10
m > 17.5
ξ1 = 0.2+2ξ.27e=0 4.770 > 1.0 ，
1.15- 1+(1l.00/5h7)2 > 1.0 ， η = ξ1ξ
取ξ1 = 1.00 取ξ2 = 1.00
ξ1 = 0.2+2ξ.27e=0 10.525 > 1.0 ，
1.15- 1+(1l.00/5h7)2 > 1.0 ， η = ξ1ξ
由《公路钢 筋混凝土及
η = 1.016
Vd
Md
15.44 -60.92
-45.05 -6.67
13.37 -75.85
-20.60 -6.67
， h0 V=d 0.27 m ， = 15.44 kN
As = (fcμdbx=- 0.0003341 m2
100As/(bh0 0.06 %
<
= 334.1 mm2 0.2 %
0.319 m
0实.5际1×A1s 0=- 1256.6 mm2
3fcu,k1/2bh0 1453.5 kN
>
r0Vd = 151.6 kN
0.50×10-3
α2ftdbh0 350.6 kN
一、设 计 资 料 1、孔径及净 空 净跨径
净高 2、设计安全 等 结级构重要性 系数
3、汽车荷载
荷载等级
4涵、顶填填土土情高况 度 土的内摩擦 角 填 地土基容容重许承 载力
5普、通建钢筑筋材种料 类
主 钢钢筋筋抗直拉径强 度设计值 涵身混凝土 强 涵度身等混级凝土 抗 涵压身强混度凝设土 抗 钢拉筋强混度凝设土 重 基力础密混度凝土 强 混度凝等土级重力 密度
= MdC)/LP p = e车 = 14.71 kN/m2
MdA = -28.67 kN·m
MdB = 11.37 kN·m
MdC = -19.29 kN·m
MdD = 20.75 kN·m
Nd1 = 12.13 kN
Nd3 =Nd-2Nd=4 36.40 kN = -11.03 kN
荷载种类
恒载
kN/m2
kN/m2 kN/m2
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图 L-01 第1页
汽车后轮着 地 一宽个度汽车后 轮横向分布
故横向分布 宽度 同理，纵 向，汽车后
故 车辆荷载垂 直 车压辆力荷载水 平 (三压)力内力计 算 1、构件刚度 比 2、节点弯矩 和 (1轴)a向种力荷计载 作 涵用洞下四角(节图 点弯矩 横梁内法向 力 侧墙内法向 力 恒载
二、设 计 计 算 (一)截面尺 寸 顶板拟、定底(板见 厚度
侧墙厚度
横梁计算跨 径
侧墙计算高 度
基础襟边
基础高度
基础宽度 (二)荷载计 算
1恒、载恒竖载向压 力 恒载水平压 力
顶板处
底板处
2、活载
钢筋混凝土箱涵结构设计
L0 = 2.5 m
h0 =
3
m
一级
r0 = 1.1
公路 — Ⅱ级
H = 0.8 m
McB = Mc=C -6.46 kN·m
= -5.18 kN·m
Nc1 = 11.49 kN
Nc2 = 24.15 kN
MdA = [K(K+3)/6
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图 L-02 图 L-03
图 L-04 第2页
车辆荷载
(5)节点弯矩 、 按轴《力公计路算桥 涵设计通用
MdB = [-K(K+3)/6 MdC = [-K(K+3)/6 MdD = [(KM(dDK-+3)/6 Nd1 = MpdhCP)-/(hMPdDNd3 =Nd-2Nd=4 M-d(CM)d/Bh-P
由《公路钢 筋混凝土及
η = 1.036
e=η e0+h/2-a fcd0b.x5(9h40- m
r0Nde = x/2)
解得 故为大偏心 受压构件。
应按最小配 筋率配置受 选用 φ12 @ 200 mm ，
解得 故为大偏心 受压构件。
符合《公路 钢筋混凝土 选用 φ12 @ 180 mm ，
故抗剪截面 符 由合《《公公路路钢 筋混凝土及
故可不进行 斜截面抗剪
56.79 = 11500x( 0.27-x/2)
x = 0.019 m
≤
ξbh0 =
0.56× 0.27 =
As = (fcμdbx=- 0.000605 m2
q车∑=G∑= Ge/车(a=×qb车) tan2(45°
140 44.12 14.71
kN kN/m2 kN/m2
K= (I1/I2)× 1.46
MaA = MaB -1/(K+1) Na=1 M=aCNa=2 ·pLP2/12
Na3 = Na=4
0
= pLP/2
pMa=A p=恒Ma=B Na=3 M=aCNa=4